2017年度内蒙古鄂温克地区气候生态监测分析

2018-04-24金磊

畜牧与饲料科学 2018年2期

金磊

（内蒙古鄂温克族自治旗气象局，内蒙古鄂温克族自治旗 021100）

当前，气候条件已成为广为关注的生态演替主要驱动因子之一。在现代生态学研究中，空间尺度趋于全球化，时间尺度更加长期化［1］。鄂温克族自治旗（简称鄂温克旗），位于内蒙古东北端，大兴安岭西侧，是呼伦贝尔草原的重要组成部分。草原面积占全旗国土总面积的68.9%。该地区属于中温带亚干旱型气候区［2］，多变的气候条件是该旗发展草地畜牧业所处的基本环境。

草地畜牧业是维护草地生态系统平衡的关键要素，与草地的其他功能紧密联系［3］。为此，笔者在综合分析鄂温克地区2017年气候变化的基础上，进一步分析了该地区气候变化所引发的生态变化趋向，对保护生态环境具有重要的指导意义。

1 数据选择

选用2017年鄂温克族自治旗气象局地面观测资料，所选数据资料均为中国气象局进行质量控制后的入库数据。距平百分率表示为：（实测值-同期历史均值）/同期历史均值［4］。鄂温克族自治旗天然草场4月下旬返青至9月中旬黄枯，因此选用4—9月为牧草生长季。牧草生长发育状况数据为历年7月31日（当年最好水平日期）观测数据。

2 结果与分析

2.1 气象条件监测评估

2017年鄂温克族自治旗年平均气温为-0.2℃，比历年同期高0.7℃；年总降水量距平百分率为-33%；日照时数偏多225.0 h；无霜期多6 d；年最高气温37.3℃，出现在6月28日；最低气温为-35.9℃，出现在12月16日。植物生长季（4—9月）平均气温为15.0℃，比历年同期高1.5℃，生长季降水总量为185.2 mm，距平百分率为-36%。降水集中在8月，占季降水总量的38%（见表1）。

从平均气温的年际变化率来看，1990—2017年鄂温克族自治旗年平均气温呈微弱下降趋势。其年际变化率为-0.02℃/10年。由图1可见，2007年出现最大值为1.2℃，2012年出现最小值为-1.9℃。2年滑动平均曲线显示1999—2000年2年的年均温最低，为-1.45℃，而2年滑动平均最大值出现在2007—2008年。

鄂温克族自治旗年降水量呈下降趋势，其年际变化率为-12.55 mm/10年。由图2可见，降水量最多出现在2013年（591.2 mm），最少出现在2007年（210.5 mm）。2年滑动平均曲线显示2006—2007年2年的平均降水总量最少，为218.75 mm，2012—2013年2年滑动平均降水总量最多，为480.95 mm。生长季（4—9月）降水量呈下降趋势，其年际变化率为-25.42 mm/10年。由图3可见，降水量最多出现在2013年（544.3 mm），最少出现在2007年（169.9 mm），2017年生长季降水量是自1990年以来第2少的年份。

表1 主要气候要素比较

图1 1990—2017年鄂温克族自治旗年平均气温分析图

图2 1990—2017年鄂温克族自治旗年降水量分析图

图3 1990—2017年鄂温克族自治旗生长季（4—9月）降水量分析图

日平均气温稳定通过10℃起止日期为牧草积极生长期。2017年鄂温克族自治旗日平均气温稳定通过10℃起止日期为5月14日—8月27日，其中起始日期比历年提前6 d，终止日期比历年提前17 d。日平均气温稳定通过10℃天数为106 d，比历年少 11 d；活动积温为 2 085.7℃·d，比历年多6.6℃·d。2017年度牧草积极生长季的热量条件较好，能够满足牧草生长所需。

2.2 牧草生长发育状况监测评估

2017年天然草场牧草返青期与历年基本相同，其中羊草返青较历年晚2 d，返青后的牧草长势一般。5月31日测得天然草场羊草平均高度为16 cm，较历年低 1 cm（见表 2）。

表2 2017年牧草返青日期与历年平均值比较d

图4 1990—2017年地上生物量（干重）分析图

表3 2017年土壤冻结与历年平均值比较 d

6月末观测到羊草平均高度为24 cm，比历年同期低4 cm，牧草地上生物量（鲜重）为138.8 g/m2，比历年同期少53%，牧草盖度较历年同期少11%。7月末测得天然草场地上生物量（鲜重）为164.1g/m2，比历年同期少61%。8月较前期降水有所增加，但大部分牧草进入生长末期，降水对地上生物量增加影响较小，8月末测得天然草场地上生物量（鲜重）为188.0 g/m2，比历年同期少50%。进入9月天然牧草已经进入黄枯期，气候条件对牧草影响较小，9月末测得天然草场地上生物量（鲜重）为86.0 g/m2，比历年同期少61%。总体来看，2017年牧草产量属于歉年。

草地地上生物量是确定牧场载畜量的基本依据，也是决定畜牧业生产量的首要条件［5］。从鄂温克族自治旗地上生物量（干重）年际变化规律来看，该地区地上生物量（干重）呈下降趋势，其年际变化率为-29.90 g/（m2·10 年）。由图 4可见，2017年地上生物量（干重）是27年以来历史最低值（95.9 g/m2），最大值出现在 1990 年（280.0 g/m2）。

天然草地牧草营养直接影响反刍家畜的营养状况，生命活动和生产性能是评估天然草地营养供给和载畜量的基础，也是合理开发利用草地生态资源的重要依据［6］。牧草中的粗蛋白质是草食家畜体内蛋白质的主要来源，牧草粗蛋白质含量的多少，直接影响家畜的生产和健康状况［1］。该地区牧草的粗蛋白质含量呈下降趋势，年际变化率为-2.74%/10年。由图5可见，草甸草原的粗蛋白质含量平均为6.96%，该地区牧草的粗蛋白质含量均值为11.91%，目前来看仍维持在较高水平。

粗纤维是植物细胞壁的主要组成成分，是牧草中不易或不能被动物消化利用的成分，牧草的粗纤维含量越高，牧草品质越低劣［1］。该地区牧草的粗纤维含量呈上升趋势，年际变化率为7.30%/10年。由图6可见，草甸草原的粗纤维含量平均为32.12%，该地区牧草的粗纤维含量均值为27.92%，低于平均值，目前来看牧草品质较高。

2.3 土壤墒情监测评估

从土壤墒情实时监测数据来看（见图7），4月末土壤解冻后相对湿度较好。5月下旬，出现气温高、降水少的天气，土壤墒情下降明显。5月21日—8月13日，10～20 cm平均土壤相对湿度均维持在较低水平，达到极干墒标准［7］；8月中旬有降水过程，土壤相对湿度呈上升趋势，但牧草进入生长后期，土壤湿度对牧草影响较小。

图5 2008—2017年牧草粗蛋白质含量分析图

图6 2008—2017年牧草粗纤维含量分析图

图7 鄂温克多层逐时土壤水分曲线2017年5月1日0时—10月31日23时

11月上旬出现土壤冻结迹象，2017年土壤开始冻结日期较历年晚（见表3）。

3 讨论与建议

鄂温克族自治旗属于半干旱大陆性季风气候，属于综合生态中、高度敏感地区［8］，降水年变化较大，且干旱发生频率较高，草原生态环境脆弱，一旦出现沙化、退化现象，自然恢复过程比较缓慢［9］。

①在人工饲草料地建设中，注重种植品种的选择，因地制宜，根据鄂温克族自治旗高寒的气候特点，选择营养成分高、抗逆性强的优质牧草品种。同时，加大宣传、生产技术指导和综合技术服务工作，增强牧民种植饲草料的积极性［8］。在各环境因素对人工牧草影响中，土壤水分是一个比较重要的因素［10］，因此应注意土壤水分的保持。

②对现有草地进行改良。针对不同的草地类型及草地退化程度进行草地改良，草甸草原根茎禾草草地主要应进行土壤通透性改善［11］。

③以草定畜，防止超载过牧。遵循草畜平衡的原则［1］，在退化沙化严重地区或沙地边缘实行禁牧；中度退化草原以休牧为主，适度禁牧；实行划区轮牧制度是减轻草原过度利用和保护的有效手段［13］。

④建立合理的农林牧结构和畜牧业内部结构，提高草地生产能力和牲畜对草地资源的转化能力，改变超载过牧和冬春缺草现象［14］。

⑤优化产业结构，转变畜牧业发展方式。打造鄂温克牛肉、羊肉等地理标志性产品品牌，发挥龙头企业优势，大力开拓市场，对畜产品进行深加工，带动牧民发展商品生产［15］。

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［1］乌兰，乌兰巴特尔，李云鹏，等.内蒙古自治区生态与农牧业气象服务体系研究［M］.北京：气象出版社，2009：4-5.

［2］国家质量监督检验检疫总局.中国气候区划名称与代码气候带和气候大区：GB/T 17297—1998［S］.北京：中国标准出版社，1998：3-4.

［3］王明玖，张存厚.内蒙古草地气候变化及对畜牧业的影响分析［J］.内蒙古草业，2013，25（1）：5-12.

［4］黄嘉佑.气象统计分析与预报方法［M］.北京：气象出版社，2004.

［5］陈效逑，郑婷.内蒙古典型草原地上生物量的空间格局及其气候成因分析［J］.地理科学，2008，28（3）：369-373.

［6］金花.基于3S技术支持的草地营养与载畜量评价研究［D］.呼和浩特：内蒙古农业大学，2008.

［7］内蒙古自治区气象局.内蒙古农田、草地土壤相对湿度等级指标：DB15/T 510—2012［S］.呼和浩特：内蒙古自治区质量技术监督局，2012：4-5.